III. Фазоинвертор – для повышения чувствительности на нижних частотах.

Ящик с отверстием в передней стенке. Через него выходит наружу излучение с тыльной стороны излучателя. Отверстие + объем ящика = резонатор.

          Частоту резонатора подбирают равной частоте механического резонанса подвижной части системы. Резонанс фазоинвертора – параллельный, поэтому Z минимально. Частотная характеристика изображена пунктиром.

 

          Нижний резонанс  определяется гибкостью подвижной системы С₁₂ и массой m_ф. Верхний  - всей массой подвижной системы m_д и гибкостью объема воздуха в ящике С_я. Размеры фазоинвертора определяются по формуле:

                     ,

    

d – диаметр отверстия (трубки), м.

l – длина трубки, м.

С=343 ^м/_c .

Площадь отверстия фазоинвертора приблизительно равна эффективной площади диффузора. Объем ящика:

V=12800R_диф, R_диф – см, V – объем ящика, см³.

          Резонансная частота:

         

f_ф – резонансная частота

S – площадь отверстия, см²

k – соотношение сторон отверстия

V – объем ящика, см³

L – толщина краев отверстия, см.

          Эффективная площадь диффузора

         

Допускается акустическое оформление в виде плоского экрана или акустического лабиринта.

1.     1.     Плоский экран – толстая доска или фанера 10 – 20 мм.

     Форма – квадратная или прямоугольная (2:1 ; 3:1).

                           квадрат – смещение от центра.

     Размещение

                                                    прямоугольник – в центре.         

               Вариант – установка громкоговорителя в отверстии в стене.

2.   2.    Акустический лабиринт.

Задняя стенка диффузора работает на зигзагообразный звукопровод, образованный рядом перегородок -  лабиринт. Второй конец лабиринта заканчивается выходным отверстием на одной из стенок корпуса. Поперечное сечение лабиринта круглое или прямоугольное – S_сеч=S_д. Выпрямленная длина лабиринта приблизительно равна ^l/₂ на нижней граничной частоте системы (для совпадения излучения по фазе).

Технические характеристики систем:

Мощность – 0.1 – 0.5 Вт.

Давление – 0.2 – 0.3 Па.

h = 0.3 - 0.7 %.

          Для повышения чувствительности желательно увеличить площадь диффузора при возможно малой массе, обеспечить высокую индукцию в зазоре при возможно большей длине провода.

 

Лекция №12

Aкустика помещений.

Звуковые волны в закрытых помещениях многократно отражаясь от границ, образуют сложное поле колебательного движения воздуха.

Законы распределения колебательной скорости частиц воздуха, добавочного давления и потока акустической энергии в закрытых помещениях определяется не только свойствами источника звука, но и геометрическими размерами, формой помещения и способностью стен, потолка и пола поглощать  акустическую энергию.

Т.о. звуковые поля в закрытом помещении и свободном пространстве существенно отличаются

1. Акустические процессы в помещениях. Статистическая теория.

1.1         1.1  Понятие диффузного поля.

Звуковое поле помещения в каждой точке пространства можно представить как совокупность волн, приходящих непосредственно от источника и волн, попадающих в данную точку после нескольких отражений.

          При изменении соотношений  между длиной волны и размерами помещения, структурой и формой отражающих поверхностей, характер звукового поля, направления потоков поверхности изменяются.

          При условии что :

-        -        Размеры помещения >> средней длины волны.

-        -        Стены не сильно поглощают звуковую энергию

То через произвольный элемент объема при непрерывном источнике звука в каждый момент времени будет проходить большое число отдельных волн.

     В результате этого звуковое поле будет иметь свойства :

1 Направления потоков энергии волн равновероятны – изотропия.

2 Плотность акустической энергии поля по всему объему помещения – постоянна  - однородность.

Звуковое поле изотропное и однородное, - диффузное.

Св-ва : все элементарные волны этого поля некогерентны => отсутствуют устойчивые явления интерференции.

1.2 Энергетической характеристикой диффузного поля явл. уд. Мощность облучения границ. Представляет собой поток мощности, проходящей через площадь со всех направлений, лежащих в пределах 2PI .

          Плотность акустической энергии.

 , где числитель – поток звуковой энергии, а знаменатель – элемент объема.

P_W - вероятность распространения волн от выбранного элемента объема к границе объема.

                                       - телесный угол

и удельная мощность облучения границ     связаны соотношением :

 

 , с – скорость звука.

 

Т.о. уд. мощность облуч. – границ в 4 раза меньше интенсивности бегущих звуковых волн при одинаковой плотности акустической энергии

1.3 Коэффициенты поглощения

          Звуковые волны, попадая на различные предметы, находящиеся в помещении, частично поглощаются. Мощность звуковых волн поглощенных ед. поверхности называют удельной мощностью поглощения, отношение мощности поглощения к мощности облучения – уд. коэфф. поглощения.

                                                   

a - зависит от физической природы покрытия границы и частоты.

Если границы имеют различные покрытия a₁, a₂, a₃, … и площади этих покрытий S₁, S₂, S₃, то полная энергия, поглощаемая границами помещения в ед. времени :

 - полный коэфф. поглощения для данного помещения.

Например бетон, штукатурка на кирпичной стене

a=0.015 ¸ 0.025

ковер

a=0.3

Общее поглощение измеряется в Сб (сабинах) или М²